مقصد نهایی کاوشگرهای وویجر و پایونیر کجاست؟

فضاپیماهایی که در دهه‌ی ۱۹۷۰ پرتاب شدند، هنوز در خارج از منظومه‌ی شمسی به مسیر خود ادامه می‌دهند. در یک بررسی جدید، دانشمندان آینده‌ی این فضاپیماها، عبور از ستاره‌های احتمالی و فاصله‌ی آن‌ها با هرکدام از ستاره‌ها را در طی چند میلیون سال پیش‌بینی کرده‌اند. ناسا در تاریخ دوم مارس ۱۹۷۲، فضاپیمای پایونیر ۱۰ را پرتاب کرد. پایونیر اولین فضاپیمایی بود که در کمربند سیارکی به سفر پرداخت. تقریبا یک سال بعد، پایونیر ۱۱ پرتاب شد و در ۱۹۷۷، کاوشگر وویجر ۲ در فاصله‌ی چند هفته پس از وویجر ۱ پرتاب شد. این فضاپیماها درکنار کاوشگر نیوهورایزنز ناسا تنها فضاپیماهایی هستند که توانایی دسترسی به فضای میان‌ستاره‌ای را دارند.

تاکنون وویجر ۱ و ۲ این مرز را شکسته‌اند و وارد فضای میان‌ستاره‌ای شده‌اند. انتظار می‌رود فضاپیماهای پایونیر ۱۰، ۱۱ و نیوهورایزنز با ادامه‌ی این مسیر از حوزه‌ی نفوذ خورشید یعنی هلیوسفر (منطقه‌ای حباب مانند که بر اثر بادهای خورشیدی به وجود آمده است و از منظومه‌ی شمسی در مقابل تشعشعات پرقدرت کیهانی محافظت می‌کند) عبور کنند و مانند کاوشگرهای وویجر وارد فضای میان‌ستاره‌ای شوند.

درنهایت، این فضاپیماها به‌دلیل اتمام سوخت خاموش می‌شوند؛ تجهیزات علمی آن‌ها از کار خواهد افتاد و دیگر قادر به مخابره‌ی اطلاعات نخواهند بود. پایونیر ۱۰ و ۱۱ آخرین پیام‌های خود را به ترتیب در سال‌های ۲۰۰۳ و ۱۹۹۵ ارسال کردند. اگرچه این فضاپیماها دیگر سیگنالی به زمین ارسال نمی‌کنند اما پژوهشگرها عملکرد احتمالی آن‌ها را پیش‌بینی کرده‌اند.

نمایش بصری کاوشگرهای وویجر ۱ و ۲ در حال ترک منظومه‌ی شمسی

انجام محاسبات کمی دشوار هستند، زیرا فضاپیماها دور از زمین حرکت می‌کنند و کیهان هم در حال حرکت است. کورین ای. ال بیلر جونز از مؤسسه‌ی ستاره‌شناسی ماکس پلانک آلمان و دیوید فارنوچیا از مرکز مطالعات اجرام نزدیک به زمین در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا با استفاده از موقعیت‌ها و سرعت‌های سه‌بعدی ۷.۲ میلیون ستاره ازجمله داده‌های رصدخانه‌ی فضایی گایا (که شامل بیش از ۱ میلیارد ستاره است) به محاسبه‌ی مقصدهای احتمالی این فضاپیماها پرداخته‌اند.

بیلر جونز و فارنوچیا در بررسی خود نزدیک‌ترین رویارویی بعدی وویجر ۱ را نزدیک‌ترین همسایه‌ی ستاره‌ای زمین یعنی پروکسیما قنطورس برآورد کرده‌اند که این فضاپیما طی ۱۶٬۷۰۰ سال آینده به آن خواهد رسید. بااین‌حال، رویایی این دو هیجان‌انگیز نخواهد بود؛ زیرا بیش‌ترین نزدیکی فضاپیما به پروکسیما قنطورس ۱.۱ پارسک (۳.۵ سال نوری) خواهد که فاصله‌ای بسیار بسیار دور محسوب می‌شود.

وویجر ۱ در حال حاضر در فاصله‌ی ۱.۳ پارسک از این ستاره قرار دارد (۴.۲۴ سال نوری) بنابراین موقعیت آینده‌ی آن تفاوت چندانی با موقعیت فعلی ندارد. (خورشید ۱.۲۹ پارسک یا ۴.۲۴ سال نوری از پروکسیما قنطورس فاصله دارد).

نزدیک‌ترین رویارویی آینده‌ی وویجر ۲ و پایونیر ۱۱ هم با ستاره‌ی پروکسیما قنطورس خواهد بود؛ درحالی که پایونیر در طی سفر خود، بیش‌ترین نزدیکی را با ستاره‌ی Ross 248 تجربه خواهد کرد. این ستاره‌ی کوچک ۱۰.۳ سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی آندرومدا قرار گرفته است.

این تقابل‌های دوردست زیاد هم هیجان‌انگیز نیستند؛ اما براساس پیش‌بینی بیلیر جونز و فارنوچیا، فضاپیماهای ناسا در مراحل بعدی با ستاره‌های دورتری روبه‌رو خواهند شد. برای مثال وویجر ‍۱ در طی ۳۰۲٬۷۰۰ سال به ستاره‌ی TYC 3135-52-1 نزدیک می‌شود، ستاره‌ای که در فاصله‌ی ۴۶.۹ سال نوری از زمین قرار گرفته است.

این فضاپیما در فاصله‌ی ۰.۳ پارسک از این ستاره قرار می‌گیرد که کمتر از یک سال نوری است؛ بنابراین به‌قدری نزدیک است که بتواند به ابر اوورت این ستاره نفوذ کند. ابر اوورت پوششی از اجرام کیهانی در اطراف یک منظومه‌ی ستاره‌ای است.

علاوه‌بر این، وویجر ۱ در مرحله‌ی بعدی سفر خود در فاصله‌ی ۰.۳۹ پارسک (۱.۲۷ سال نوری) از ستاره‌ی Gaia DR2 2091429484365218432 قرار خواهد گرفت که ۱۵۹.۵ پارسک (۵۲۰.۲۲ سال نوری) از خورشید فاصله دارد. براساس پیش‌بینی آن‌ها این فضاپیما در ۳.۴ میلیون سال آینده به این ستاره نزدیک خواهد شد. به‌گفته‌ی بیلر این پژوهش به‌دنبال پروژه‌ی قبلی تیم برای ردیابی منشأ اصلی و مقصد آینده‌ی جرم اسرارآمیز اومواموا انجام شده است. او می‌گوید:

این پروژه بیشتر جنبه‌ی سرگرمی دارد اما نشان می‌دهد برای رسیدن به ستاره‌های مجاور با سرعت این فضاپیماها چه مقدار زمان لازم است (سرعت فضاپیماها تقریبا ۱۵ کیلومتر بر ثانیه است). همچنین نشان می‌دهد که برای نزدیک‌ شدن به ستاره‌های اطراف، ده‌ها یا حتی صدها هزار سال زمان لازم است. اگر بخواهیم نزدیک‌ترین ستاره‌ها را در مدت عمر انسان بررسی کنیم، باید سرعت فضاپیماهایمان را به‌شدت بالا ببریم.